排放篡改

W. Addy Majewski.

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摘要篡改涉及改变硬件或软件,可能损害车辆排放控制系统的性能。在现代发动机中,篡改不仅包括对排放系统硬件的更改,还包括对发动机管理软件的修改。电子减效装置包括“性能调谐器”,可重新校准发动机以提高性能或燃油经济性,以及覆盖OBD系统的“删除调谐器”,可移除或停用SCR催化剂、颗粒过滤器和其他排放系统组件。

介绍

术语和定义

这个词篡改指的是硬件或软件的变化,可能损害车辆的排放控制系统或在更广泛的范围内,其环境保护系统的性能。在美国法律中,篡改被描述为为了符合规定,拆除或在机动车或机动车发动机上安装的任何设备或设备的任何设备或元素[42 USC 7522]。欧洲型批准法规定义篡改“车辆排放控制或推进系统的失活,调整或修改,包括这些系统的任何软件或其他逻辑控制元件,具有效果,无论是何种意义,无论是何种方式,无论是何种方式,无论是何种方式,无论是何种方式,无论是何种方式如何恶化车辆的排放性能[3493]

使用更简单的语言,排放篡改可以描述为任何行动,使一个排放认证的发动机或车辆脱离认证状态。用来篡改发动机或车辆的硬件组件和/或软件被称为排放击败设备,在美国和其他国家的排放法规使用的法律术语之后。巧妙地,篡改也被称为删除排放控制系统或其组成部分

在较旧的机械控制的发动机中,篡改通常涉及燃料喷射系统和EGR中各种部件的变化。在现代电子发动机中,篡改不仅涉及排放系统硬件,而且还涉及到最重要的发动机管理软件。被称为“曲调”的篡改软件文件,与电子硬件设备的串联使用,被称为“调谐器”,与车辆的原始软件联系并重新编程。在柴油发动机中,这些装置也被称为“柴油芯片”。示例调谐器设备如图1所示。

(照片)
图1。超级芯片F5 GM Flashpaq性能编程器

手持式调谐器适用于带汽油和Duramax柴油发动机的一系列雪佛兰和GMC皮卡车。超级档部分号2845。

(来源:高密度芯片,2021)

篡改可以对排放产生非常显着的影响,特别是当它涉及去除或停用后处理装置时。在现代发动机中,这是通过“删除曲调”,这是一类重要的售后市场击败设备,即重新编程发动机功能并覆盖OBD系统,因此即使可以去除车辆的后处理系统,篡改车辆在没有任何诊断故障码的情况下运行。

“曲调”和“调谐器”重新编程车辆软件或校准通常用于篡改北美市场。在欧洲市场中,通过发动机控制模块发送和接收的操作各种消息的电子“模拟器”通常用于禁用发射系统组件。例如,'SCR仿真器'可用于禁用SCR系统并在没有尿素的情况下操作车辆,而“EGR仿真器”允许以电子方式禁用EGR流,而不会物理地阻挡EGR管道。

篡改有多普遍?

人们可以出于多种原因篡改车辆和引擎。在轻型车辆中,篡改的常见原因包括增加的性能(功率和扭矩)或车辆的定制。随着车辆的年龄,篡改可以提供经济效益的修复选择 - 各种形式的篡改或使用子标准的售后市场部分是对排放系统的其他昂贵修复的有吸引力的替代方案。

在商用车辆中,篡改通常是通过降低成本的渴望驱动,例如通过降低燃料消耗,并通过避免维持排放后处理装置的成本和时间来驱动。例子包括DPF拆卸以改善燃油经济性,避免需要提供过滤器的需要,或者对SCR系统的停用,以避免需要补充尿素溶液(Adblue,Def)。

在同样的情况下,篡改可能是必要的,以使旅行进入不同的燃料质量和尿素可用性。例如,一些欧洲卡车运营商认为,当他们前往欧盟以外的国家时,他们需要“删除”或禁用DPF/SCR组件,这些国家的超低硫柴油和尿素溶液可能并不容易获得。

在大多数司法管辖区,干扰排放是非法的。各种法规禁止的篡改可能适用于制造商、汽车经销商、维修设施、技术人员、车队经营者、车主和一般公众。尽管法律禁止,篡改仍然在世界范围内普遍存在。有的地方反篡改规定不到位或不到位。即使在排放法规执行情况良好的司法管辖区,篡改排放法规仍然是常见的做法。

美国EPA认为,在大多数车辆类别中发生篡改,包括商业卡车,乘用车,皮卡,摩托车,林业设备和农业设备[5036]。售后市场排放失败设备通常可从许多,通常更小的尺寸,供应商处获得,并在互联网上广泛宣传。然而,排放篡改仍然难以量化,并且对问题的规模或其排放效果的估计可以大大变化。

在美国,环保局1978年的一项调查发现,19%的1973-1978年款车被篡改,另外48%的车显示至少有一项“可以说是被篡改”[5037]。四十年后到2020年,美国环保署的另一项研究发现,全国约15%的柴油皮卡最初通过排放后处理认证,但被篡改了[5036]。该报告专注于发射后处理删除试剂盒(被排除在外的其他类型的篡改)安装在2009 - 2020年2级和3级重皮卡车,例如雪佛兰Silverado和Dodge Ram 2500.根据其他估计,约30-60%较新的型号年度轻型柴油柴油拾取卡车可能被篡改[1335]。关于篡改其他车辆类别的数据,如商业卡车或非广大设备,更加稀缺。一些估计将以5-15%的重型卡车在重型卡车中篡改发动机电子速度[1457]

在欧洲联盟,重型卡车篡改的各种试点研究产生的估计在瑞典1-2%的范围内到德国和丹麦的大约20%[5038][5034]。西班牙国民警卫队的一项执法行动发现,使用远程排放测量,约20%的欧V卡车产生了过量的氮氧化物排放[5035]。然后将违规车辆拉过检查。结果发现,47%的高发射器被篡改,这将转化为整体SCR篡改率约为10%。

据估计,欧洲5-10%的柴油乘用车被认为存在缺陷或缺少DPF系统。考虑到乘用车DPF的操纵和缺陷,大约10%的车队要为90%的总排放量负责[5038]

防止篡改

许多方法和技术可以用来使篡改更加困难。这包括一系列的车辆设计和审批功能,如贴贴OEM和带有强制性审批标志的替换部件,更好地访问车辆系统(视觉和机械访问,传感器读数,执行器操作),自诊断软件功能,以及反调谐控制单元[5032]

软件功能可以设计为检测篡改,并在视觉检查之外使用。例如,交通工具校准识别(Cal-ID)和校准验证号码(CVN)可以是对车辆软件或校准进行改变的良好和防篡改指示。CAL-ID是车辆制造商分配的车辆软件的标识符,而CVN是基于CAL-ID计算的唯一代码,例如使用校验和。每当运输的软件或校准被修改时,会自动生成新的CVN,其会与最初与CAL-ID相关联的不同。

Cal-ID/CVN需求包括在世界上大多数OBD法规中,但这种方法的有效性取决于规范的质量。加州OBD法规对Cal-ID/CVN实施的细节非常严格。因此,加州Cal-ID/CVN被认为是高度具有挑战性的操作,而其他司法管辖区的一些Cal-ID/CVN实现很容易被利用。

欧盟资助的DIAS项目已经形成为抗篡改的硬化车辆排放控制系统。该项目的目的是开发用于检测和防止车辆的发射硬件或软件更改的技术。在检测的情况下,篡改信息将用于引入对策,例如激活驾驶员诱导系统[5033]

除了硬化车辆排放控制系统之外,还有许多防篡改方法可以超出车辆批准:

致谢

我们感谢Marcel Romijn的帮助罗根汽车,谁为这篇文章提供了背景技术信息和有价值的反馈。

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